فیوز ظرفیت قطع بالا (HRC Fuse) و انواع آن

چه کسی فیوز ظرفیت تخریب بالا (HRC) است؟

فیوز ظرفیت تخریب بالا (HRC) نوعی دستگاه محافظ در سیستم‌های الکتریکی است که برای حفاظت در برابر جریان‌های بیش از حد و خطاهای کوتاه مدار طراحی شده است. این فیوز به گونه‌ای مهندسی شده که قادر به قطع ایمن جریان‌های خطا با مقادیر بالا بدون آسیب رساندن به تجهیزات اطراف یا خود فیوز است. فیوز‌های HRC می‌توانند به صورت قابل اعتماد جریان‌های خطا با مقادیر بالا، معمولاً تا ۸۰ کیلوآمپر یا بیشتر را مدیریت و پاک کنند، در حالی که خطر انفجار یا آتش‌سوزی را حذف می‌کنند.

فیوز HRC شامل یک عنصر فیوز طراحی شده برای حمل ایمن جریان‌های کوتاه مداری برای مدت زمان مشخصی است. اگر خطا در این مدت حل شود، فیوز کامل می‌ماند؛ در غیر این صورت، عنصر فیوز ذوب شده و مدار را از منبع تغذیه جدا می‌کند، که اطمینان از ایمنی مدار را فراهم می‌کند.

با اینکه شیشه یک مواد معمول برای بدنه فیوز‌های HRC است، این تنها گزینه نیست—مواد شیمیایی دیگری نیز ممکن است بر اساس نیازهای خاص استفاده شوند. پوشش خارجی یک فیوز HRC کاملاً محکم است تا اجزای داخلی را از عوامل محیطی محافظت کند. یک محدودیت مهم فیوز‌های HRC نیمه‌بسته، ظرفیت قطع کمتر و غیرقابل پیش‌بینی‌تر آنها نسبت به انواع کاملاً بسته است.

فیوز HRC با دستگاه قطع‌کننده

وقتی فیوز به دلیل وضعیت خطا قطع می‌شود، دستگاه قطع‌کننده را فعال می‌کند و موجب عملکرد قطع‌کننده مدار می‌شود. بدنه فیوز از مواد سرامیکی ساخته شده و دارای سرپایی‌های فلزی در هر دو انتها است که توسط یک سری از عناصر فیوز نقره‌ای به هم متصل شده‌اند.

یک انتهای فیوز با یک پلمپر مجهز شده است که در شرایط خطا، مکانیسم قطع‌کننده مدار را ضرب می‌کند تا آن را مجبور به عملکرد و قطع مدار کند. پلمپر از طریق یک لینک قابل ذوب و یک سیم تنگستنی به سرپایی دیگر متصل است.

وقتی خطا رخ می‌دهد، عنصر فیوز نقره‌ای ابتدا قطع می‌شود و جریان به سیم تنگستن منتقل می‌شود. حرکت پلمپر به گونه‌ای طراحی شده که در شرایط خطا از بدنه فیوز خارج نشود.

مزایای فیوز HRC با دستگاه قطع‌کننده

• حفاظت از خطاهای تک‌فاز در سیستم‌های سه‌فاز: وقتی خطای تک‌فاز در یک سیستم سه‌فاز رخ می‌دهد، پلمپر قطع‌کننده مدار را فعال می‌کند و همه سه فاز را به صورت همزمان باز می‌کند تا تغذیه تک‌فاز نامتعادل را جلوگیری کند.

• کاهش هزینه‌های قطع‌کننده مدار: با اجازه دادن به فیوز برای مدیریت قطع اولیه جریان‌های خطا، قطع‌کننده مدار فقط باید به اثرات کوتاه مداری رسیدگی کند، که این امر امکان استفاده از مدل‌های کم‌هزینه‌تر قطع‌کننده را فراهم می‌کند.

• کاهش فرکانس تعویض فیوز: قطع‌کننده مدار که قطع شده می‌تواند جریان‌های کوچک را مدیریت کند، نیاز به تعویض مکرر فیوز را حذف می‌کند (به جز در مواردی که خطا با جریان بالا رخ می‌دهد).

• دامنه گسترده ظرفیت قطع: فیوز‌های HRC کم‌ولتا با ظرفیت‌های قطع از ۱۶۰۰۰ آمپر تا ۳۰۰۰۰ آمپر در ۴۰۰ ولت (برخی مدل‌ها تا ۸۰ کیلوآمپر تا ۱۲۰ کیلوآمپر) موجود هستند و به طور گسترده برای محافظت در برابر بارگیری بیش از حد و کوتاه مدار در سیستم‌های توزیع کم‌ولتا استفاده می‌شوند.

نوع‌های فیوز HRC

• فیوز NH

• نوع DIN

• تماس بلند

نوع NH

فیوز‌های NH حفاظت از بارگیری بیش از حد و کوتاه مدار را برای سیستم‌های کم‌ولتا و متوسط‌ولتا فراهم می‌کنند و به عنوان حفاظت پشتیبان برای آغازگرهای موتور و تجهیزات دیگر در برابر کوتاه مدار و بارگیری بیش از حد عمل می‌کنند. این فیوز‌ها سبک وزن و کوچک حجم هستند.

نوع DIN

فیوز‌های نوع DIN با محدوده گسترده‌ای از جریان‌های اسمی موجود هستند و برای کاربردهای مختلف و با ویژگی‌های عملکردی خاص تحت شرایط دماهای مختلف مناسب هستند. آنها می‌توانند در سطوح ولتاژ مختلف استفاده شوند و حتی در صورت عدم وجود حفاظت ثانویه کم‌ولتا (LV) یا پشتیبان برای محافظت از ترانسفورماتورها استفاده شوند. آنها ظرفیت پاکسازی بسیار خوبی برای جریان‌های بیش از حد کم و عملکرد کوتاه مدار مطلوب دارند. فیوز‌های DIN به طور گسترده در تجهیزات برش هوایی و گازی، معادن، ترانسفورماتورها و تقسیم‌بندی فیدر استفاده می‌شوند.

نوع تماس بلند

که به عنوان فیوز‌های اتصال یا پلاگین نیز شناخته می‌شوند، فیوز‌های نوع تماس بلند شامل یک بدنه پلاستیکی با دو سرپایی فلزی برای نصب در سوکت هستند. این فیوز‌ها به طور اصلی برای محافظت از کوتاه مدار در سیم‌کشی خودرو استفاده می‌شوند، که سبک وزن و جریان قطع کمی دارند. آنها همچنین به عنوان حفاظت پشتیبان برای موتورها در برابر کوتاه مدار عمل می‌کنند. این فیوز‌ها در اندازه‌ها، اشکال و جریان‌های اسمی مختلف (چاپ شده روی بالا) موجود هستند و انعطاف‌پذیری برای کاربردهای مختلف ارائه می‌دهند.

مزایا و معایب
مزایا

• پاکسازی هر دو جریان خطا با مقادیر بالا و کم

• با سن تخریب نمی‌شود

• سرعت عمل بالا

• حفظ تمایز محافظت قابل اعتماد

• نیازی به نگهداری ندارد

• بیشتر از دستگاه‌های قطع مدار با همان نرخ ارزان‌تر است

• ارائه عملکرد مداوم

• عملیات سریع بدون سر و صدای یا دود

معایب

• نیاز به تعویض بعد از هر عملیات

• حرارت تولید شده توسط قوس ممکن است سوئیچ‌های مجاور را تحت تأثیر قرار دهد

کاربردها

• حفاظت از ترانسفورماتور: معمولاً برای حفاظت از ترانسفورماتورها در برابر جریان‌های بیش از حد و خطاهای کوتاه مدار استفاده می‌شود

• حفاظت از موتور: به عنوان حفاظت پشتیبان برای موتورها در برابر بارگیری بیش از حد و خطاهای کوتاه مدار عمل می‌کند

• سیستم‌های خودرو: در سیستم‌های الکتریکی خودرو برای حفاظت از سیم‌کشی و اجزا استفاده می‌شود

• استاتور موتور: به طور خاص برای حفاظت از خطاهای الکتریکی در استاتور موتور طراحی شده است

• حفاظت پشتیبان: به عنوان حفاظت پشتیبان برای تجهیزات و سیستم‌های الکتریکی مختلف عمل می‌کند

• سیستم‌های توزیع کم‌ولتا: جلوگیری و کاهش اثرات خطاهای در شبکه‌های کم‌ولتا را فراهم می‌کند

• کاربردهای صنعتی: در تنوعی از محیط‌های صنعتی برای حفاظت از مدارهای و تجهیزات الکتریکی استفاده می‌شود

• تقسیم‌بندی فیدر: اطمینان و ایمنی در توزیع الکتریکی را از طریق تقسیم‌بندی فیدر فراهم می‌کند

• تجهیزات برش هوایی و گازی: اجزای داخلی تجهیزات برش هوایی و گازی را محافظت می‌کند

• عملیات معادن: حفاظت از مدار در محیط‌های معادن را فراهم می‌کند

نکات نهایی

بعد از ارزیابی مزایا و معایب فیوز‌های HRC در نصب‌های کم‌ولتا، راحتی جایگزینی آنها، حفاظت سریع از کوتاه مدار و بارگیری بیش از حد و نقش آنها در پایداری توزیع قدرت صنعتی و حفاظت از نیمه‌رساناها واضح است. در سیستم‌های کم‌ولتا، فیوز‌ها و قطع‌کننده‌های مدار همدیگر را مکمل می‌کنند: فیوز‌های HRC می‌توانند حفاظت پشتیبان به قطع‌کننده‌های مدار با ظرفیت قطع بالا ارائه دهند.